吡蚜酮在水稻中的残留动态及其光降解的研究

摘要

吡蚜酮是一种选择性杀虫剂，基本结构是嘧啶偶氮甲碱。蔬菜、园艺作物、棉花、大田作物、落叶果树和柑橘上的敏感和抗性蚜虫、粉虱摄食吡蚜酮处理过的植物汁液后，停止取食直至饿死。最近，美国环境保护署认为吡蚜酮有致癌作用的可能性，为了食品和环境的安全，需要一些简单和可靠的残留分析方法检测吡蚜酮。本文对吡蚜酮在稻田水、土和水稻植株中的分析方法，25％吡蚜酮可湿性粒剂在稻田水、土和水稻植株中的残留动态以及在收获期水稻和土壤中最终残留量和吡蚜酮的光降解动态进行了研究。 土壤样品采用甲醇/水(8/2)和1％氨水提取，用二氯甲烷萃取，经无水硫酸钠脱水，旋转蒸发，氮吹干，甲醇定容，液相色谱仪测定。水稻植株用乙腈匀浆提取，乙酸-乙酸胺缓冲溶液溶解蒸发后残渣，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠脱水，蒸发至干，用甲醇定容，液相色谱仪测定。糙米、稻壳样品提取同土壤样品，净化同植株样品。水样用二氯甲烷萃取，过无水硫酸钠脱水，蒸发至干，用甲醇定容，液相色谱仪测定。采用安捷伦1100高效液相色谱，DIAMONSIL-C18反相色谱柱(20cm×4.6mm)，V(甲醇)/V(水)=30/70为流动相进行分析。方法的添加浓度分别为0.02mg·kg-1、0.50 mg·kg-1和1.00 mg·kg-1，平均回收率在82.5％～98.2％之间，变异系数在1.2％～6.3％之间，回收率均大于80％，符合残留分析要求。土壤，植株、糙米、稻壳，水样实际测得最低检出浓度分别为0.0012 mg·kg-1，0.005mg·kg-1，0.003mg·kg-1。 通过田间试验和高效液相色谱分析技术，研究了25％吡蚜酮可湿性粒剂在稻田水、土和水稻植株中的残留动态以及在收获期水稻和土壤中最终残留量。结果表明，吡蚜酮在稻田水中的降解半衰期为0.19～0.21d，土壤中的降解半衰期为3.5～4.7d，水稻植株中的降解半衰期为0.51～0.53d。吡蚜酮在稻田水、土和水稻植株中的降解符合一级化学反应动力学方程。在水稻生长期喷施一次，按推荐剂量300g·hm-2和二倍剂量600g·hm-2施用25％吡蚜酮可湿性粒剂，在收获期土壤、植株、糙米和稻壳中均未检出。测定结果表明，吡蚜酮属于易降解农药(T1/2<30d)。在水稻田使用25％吡蚜酮可湿性粒剂时，建议按推荐剂量300g·hm-2施药一次，水稻上最大残留限量值MRL暂定为0.02 mg·kg-1。 在吡蚜酮的光降解实验中，应用500W的中压汞灯并选取了不同浓度、不同pH的吡蚜酮在同一温度和光照条件下进行光降解实验，另外还分析了在紫外灯照射下土壤中吡蚜酮的降解动态。经分析后得到结论：低浓度的吡蚜酮比高浓度的吡蚜酮降解快；低pH比高pH条件下的吡蚜酮降解快；在500W中压汞灯照射下的土壤中吡蚜酮的降解速率明显比在日光的照射下要快，它的降解方程为：C=5.7478e-0.3887t，半衰期为1.8h。

目录

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英文文摘

声明

第一章前言

1.1研究目的与意义

1.2吡蚜酮的基本情况及其作用机制

1.2.1吡蚜酮的基本情况

1.2.2吡蚜酮的作用机理

1.3吡蚜酮环境毒理学特性

1.3.1毒性

1.3.2吡蚜酮在动物体内的降解及代谢

1.3.3吡蚜酮在植物体内的降解及代谢

1.3.4环境归宿

1.4吡蚜酮的国内外研究水平概况

1.5本论文主要研究内容

1.5.1吡蚜酮在稻田水、土和水稻植株中的分析方法的研究

1.5.2吡蚜酮在土壤、植株和水中的残留动态研究

1.5.3吡蚜酮光降解动态的研究

第二章吡蚜酮在稻田水、土和水稻植株中的分析方法

2.1试验材料

2.1.1仪器设备

2.1.2试剂

2.2样品的制备

2.3样品的提取与净化

2.3.1样品的提取

2.3.2样品的净化

2.4高效液相色谱条件

2.5分析结果

2.5.1标准曲线的建立

2.5.2最小检出量的测定

2.5.3检测限的测定

2.5.4添加回收率的测定

2.6小结与讨论

2.6.1紫外检测波长的选择

2.6.2高效液相色谱流动相的选择

2.6.3样品提取剂的选择

第三章吡蚜酮在土壤、植株和水中的残留动态

3.1田间试验

3.1.1试验材料

3.1.2试验方法

3.1.3残留动态试验

3.1.4最终残留试验

3.1.5残留量计算方法

3.2残留试验结果与分析

3.2.1在水稻田土壤中的残留动态

3.2.2在水稻植株中的残留动态

3.2.3在稻田水中的残留动态

3.2.4吡蚜酮最终残留量的测定

3.3结论

3.3.1残留动态试验

3.3.2最终残留量试验

3.4色谱图

第四章吡蚜酮光降解动态的研究

4.1农药光降解试验简介

4.1.1农药光降解试验的意义

4.1.2农药光解反应动力学

4.1.3农药光化学反应类型

4.1.4本文主要研究的内容

4.2实验设备和试剂

4.2.1实验仪器

4.2.2试剂

4.3实验结果

4.3.1不同浓度吡蚜酮的降解动态

4.3.2不同pH值环境下吡蚜酮的降解动态

4.3.3吡蚜酮在土壤中的紫外光化学降解动态

4.4讨论

第五章结论

5.1吡蚜酮残留分析方法的建立

5.2吡蚜酮在水稻田的残留动态研究

5.3吡蚜酮的光降解动态研究

参考文献

致谢

作者简历